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Die
Erfindung betrifft ein Rahmenelement für einen Fahrzeugrahmen
gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Derartige
Rahmenelemente sind hinlänglich bekannt. Die
DE 43 22 716 A1 offenbart
einen Rahmen für Fahrzeuge, der drei Rahmensegmente umfasst,
wobei ein Hinterachsteilrahmen durch mit Querträgern miteinander
verbundene Längsträgersegmente gebildet ist. Der
Hinterachsteilrahmen weist Luftbalgaufnahmen für luftgefederte
Fahrzeuge, Stoßdämpferaufnahmen und Lenkeraufnahmen sowie
Lagerböcke zur Aufnahme eines Kupplungssattels auf. Die
besagten Lagerböcke sind fest mit den Längsträgersegmenten
verbunden, so dass der Hinterachsteilrahmen nur in Verbindung mit
einer bestimmten Zugmaschinen-Auflieger-Kombination einsetzbar ist
und somit eine nur geringe Modularität aufweist.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Rahmenelement
der eingangs genannten Art derart weiter zu entwickeln, dass eine
erhöhte Modularität des Rahmenelements ermöglicht
ist.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Rahmenelement für einen Fahrzeugrahmen
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen
Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen
angegeben.
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Ein
erfindungsgemäßes Rahmenelement für einen
Fahrzeugrahmen, eines Lastkraftwagens, welches mit einem weiteren
Rahmenelement des Fahrzeugrahmens verbindbar ist und welches wenigstens eine
Aufnahme für eine Fahrwerkskomponente und wenigstens eine
Aufnahme für eine Sattelkupplung umfasst, ist erfindungsgemäß dadurch
geschaffen, dass die Aufnahme für die Sattelkupplung in
Erstreckungsrichtung des Rahmenelements in wenigstens zwei unterschiedlichen
Positionen anordenbar ist. Diese variable Einstellbarkeit der Aufnahme
für die Sattelkupplung erlaubt also eine variable Einstellung eines
Sattelvormaßes, was bei waagrecht stehendem Fahrzeug einen
waagrechten Abstand zwischen einer letzten Achse des Fahrzeugs und
eines Mittelpunkts der Sattelkupplung bezeichnet. Diese Variabilität
des Sattelvormaßes in Folge der variablen Verstellbarkeit
der Aufnahme für die Sattelkupplung verleiht dem Rahmenelement,
welches insbesondere ein hinteres Rahmenelement darstellt, eine
hohe Modularität, wodurch verschiedenste Auflieger durch eine
Zugmaschine mit einem derartigen Rahmenelement sowie eine variable
Einstellung einer Achslast der Zugmaschine ermöglicht ist.
Umgekehrt ausgedrückt ist somit das Rahmenelement bei unterschiedlichen
Nutzkraftwagen beispielsweise in Form von Zugmaschinen einsetzbar,
was eine Stückzahl des Rahmenelements erhöht und
damit Kosten für das Rahmenelement absenkt.
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Bei
einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen,
dass die Aufnahme der Sattelkupplung über zumindest eine
Schraubverbindung mit dem Rahmenelement verbunden ist. Eine derartige
Verbindung erlaubt eine schnelle Veränderung der Position
der Aufnahme der Sattelkupplung und damit eine schnelle Änderung
des Sattelvormaßes insbesondere ohne kostenintensives Spezialwerkzeug,
was eine benötigte Zeit für eine Umrüstung
einer Zugmaschine mit einem derartigen Rahmenelement äußerst
gering hält. Gleichzeitig ist eine feste Verbindung zwischen
der Aufnahme und dem Rahmenelement realisiert. Dabei sei angemerkt, dass
anderweitige Verbindungsmöglichkeiten jedoch ebenso möglich
sind.
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Ist
die Aufnahme für die Sattelkupplung über eine
formschlüssige Verbindung mit dem Rahmenelement verbunden,
so birgt dies den Vorteil, dass dadurch eine besonders feste und
belastbare Verbindung geschaffen ist, bei welcher eine Versagenswahrscheinlichkeit
der Verbindung minimiert ist. Dies bedeutet auch eine Minimierung
einer Wahrscheinlichkeit für kostenintensive Reparaturen
sowie die Möglichkeit, das erfindungsgemäße
Rahmenelement auch in Verbindung mit besonders schweren Aufliegern
einzusetzen, bei welchen eine hohe Zugkraft und damit eine hohe
Belastung der Verbindung zwischen dem Rahmenelement und der Aufnahme
für die Sattelkupplung vonnöten ist beziehungsweise vorliegt.
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Bei
dieser Ausführungsform der Erfindung ist beispielsweise
vorgesehen, dass eine positive Außenkontur in eine negative
Gegenkontur eingreift beziehungsweise die positive Kontur durch
die negative Gegenkontur aufgenommen ist, wobei die positive Kontur beispielsweise
an der Aufnahme in die negative Gegenkontur am Rahmenelement vorgesehen ist.
Bei einer solchen positiven Kontur kann es sich beispielsweise um
einen Zylinder oder einen Zapfen handeln, der in eine entsprechende Öffnung
eingreift. Eine umgekehrte Anordnung der positiven Kontur und der
negativen Gegenkontur ist ebenso möglich.
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Vorteilhafter
Weise weist das Rahmenelement zumindest eine Durchgangsöffnung
auf, durch welche das Rahmenelement mit dem weiteren Rahmenelement
verbindbar ist. Zur Komplettierung eines gesamten Fahrzeugrahmens
ist das erfindungsgemäße Rahmenelement mit mindestens
einem weiteren Rahmenelement verbindbar, wobei eine derartige feste
Verbindung in einfacher Art und Weise durch eine derartige Durchgangsöffnung
realisierbar ist. Die Verbindung zwischen dem Rahmenelement und dem
zumindest einen weiteren Rahmenelement kann vorteilhafter Weise über
eine Schraubverbindung und/oder über eine Nietenverbindung
oder dergleichen erfolgen.
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Die
Erfindung betrifft zudem einen Rahmen für einen Lastkraftwagen
mit zumindest zwei Rahmenelementen nach einer der beschriebenen
Ausführungsformen oder nach einer Kombination der beschriebenen
Ausführungsformen, wobei die Rahmenelemente jeweils an
zumindest ein korrespondierendes, weiteres Rahmenelement beispielsweise über
Verschraubungen angebunden sind. Wie bereits angedeutet, handelt
es sich bei dem erfindungsgemäßen Rahmenelement
dabei beispielsweise um ein in Rahmenlängsrichtung hinteres
Rahmenelement, welches also einen Heckbereich des Rahmens darstellt.
Vorteilhafter Weise sind die zumindest zwei Rahmenelemente über
zumindest ein Querträgerelement miteinander verbunden,
was zu einer erhöhten Steifigkeit des Rahmens führt.
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Durch
das erfindungsgemäße Rahmenelement und den erfindungsgemäßen
Rahmen ist ein Leichtbauansatz für Zugmaschinen geschaffen,
bei welchem eine Mehrzahl von Funktionen in einem Bauteil gebündelt
und somit ein Eigengewicht der entstandenen Baugruppe insbesondere
im Vergleich zu Standardfahrzeugen reduziert ist.
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Wie
bereits angedeutet, ist bei dem erfindungsgemäßen
Rahmenelement und dem erfindungsgemäßen Rahmen
nicht nur die variable Einstellung des Sattelvormaßes ermöglicht,
sondern das Rahmenelement weist auch sowohl Aufnahmen für zumindest
eine Komponente einer Achsführung, wie beispielsweise für
einen Längslenker, Querlenker und/oder Dreieckslenker,
als auch für zumindest ein Feder- und/oder Dämpferelement,
wie beispielsweise ein Luftfederbalg auf.
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Die
durch diese Funktionsintegration erreichte Gewichtsreduzierung des
Rahmenelements beziehungsweise des Rahmens ist ein niedrigerer Kraftstoffverbrauch
und damit niedrigere CO2-Emissionen des
Lastkraftwagens mit einem derartigen Rahmenelement beziehungsweise
mit einem derartigen Rahmen erreicht. Zudem bedeutet dies eine Senkung
eines Fahrzeugeigengewichts, wodurch wiederum eine höhere
Nutzlast des Lastkraftwagens ermöglicht ist, was eine Wirtschaftlichkeit
desselbigen verbessert.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung
genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend
in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine
gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der
jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen
oder in Alleinstellung verwendbar ohne den Rahmen der Erfindung
zu verlassen.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen näher
erläutert. Dabei zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines Rahmens eines Lastkraftwagens gemäß dem
Stand der Technik,
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2 eine
perspektivische Ansicht eines Rahmenelements für einen
Rahmen eines Nutzkraftwagens, bei welchem eine Aufnahme für
eine Sattelkupplung in drei unterschiedlichen Positionen in Rahmenelementlängsrichtung
anordenbar ist und
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3 eine
perspektivische Explosionsansicht des Rahmenelements und der Aufnahme
gemäß 2.
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Während
die 1 einen Rahmen für einen Lastkraftwagen
zeigt, bei welchem ein Sattelvormaß nicht variabel einstellbar
ist, zeigen die 2 und 3 ein heckseitiges
Rahmenelement für einen Rahmen eines Lastkraftwagens, welches
einen Leichtbauansatz zur Reduzierung eines Gewichts eines Rahmens
für einen Lastkraftwagen mit einem derartigen Rahmenelement
bei gleichzeitig sehr hohem Funktionserfüllungsumfang darstellt.
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Die 1 zeigt
einen Rahmen 10 für einen Lastkraftwagen, welcher
aus Längsträgern 12 und 14 gebildet
ist, die über Querträger 16, 18, 20 und 22 miteinander
verbunden sind. Ein Heckbereich 24 des Rahmens 10 ist
mit einem Frontbereich 26 des Rahmens 10 einstückig
ausgebildet.
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Die 2 zeigt
ein Rahmenelement 30 für einen Rahmen eines Lastkraftwagens,
welches an die Stelle des Heckbereichs 24 des Rahmens 10 gemäß 1 treten
kann und beispielsweise über Schraubverbindungen oder Nietverbindungen
mit dem Frontbereich 26 des Rahmens 10 verbindbar
ist. In der 2 ist dabei nur das Rahmenelement 30 einer
Seite des Lastkraftwagens dargestellt, wobei ein entsprechendes
Rahmenelement einer anderen Seite des Lastkraftwagens entsprechend
spiegelbildlich ausgebildet ist.
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Das
Rahmenelement 30 umfasst einen Grundkörper 32,
der eine Schnittstelle zu einem weiteren Rahmenelement zur Komplettierung
eines Fahrzeugrahmens oder anderen Fahrzeugrahmenstrukturen wie
beispielsweise eines Gitterrohrrahmens darstellt. Für eine
Befestigung an diesem weiteren Rahmenelement sind Durchgangsöffnungen 34 vorgesehen,
durch welche das Rahmenelement 30 an besagtes weiteres
Rahmenelement oder beispielsweise an den Frontbereich 26 des
Rahmens 10 gemäß 1 anschraubbar
ist. Für eine Befestigung an andere Rahmenstrukturen können
weitere Schnittstellen vorgesehen werden.
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In
einem unteren Bereich des Rahmenelements 30 ist eine Befestigungsmöglichkeit 36 für
eine untere Lenkerebene einer Hinterachsführung vorgesehen.
Eine Anbindung für eine obere Lenkerebene ist ebenfalls
in dem Grundkörper 32 integrierbar, allerdings
in 2 nicht dargestellt. Zudem umfasst der Grundkörper 32 eine
Aufnahme 38 für eine hintere Luftfeder auf.
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Ein
Sattelvormaß ist durch das Rahmenelement 30 derart
variabel einstellbar, dass eine Aufnahme 40 für
eine Sattelkupplung gemäß einem Richtungspfeil 42 in
Erstreckungsrichtung des Rahmenelements 30 in drei unterschiedlichen
Positionen anordenbar ist. Die Aufnahme 40 und der Grundkörper 32 sind über
Durchgangsöffnungen 44 durch Schraubverbindungen
verbindbar. Die in der 2 nicht dargestellten Schrauben
sind in korrespondierende Gewindeöffnungen 45 des
Grundkörpers 32 einschraubbar.
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Neben
dieser kraftschlüssigen Verbindung mittels Schrauben oder
anderen Verbindungselementen ist die Verbindung zwischen der Aufnahme 40 und
dem Grundkörper 32 durch Formschluss gewährleistet,
was insbesondere in Zusammenschau mit 3 zu erkennen
ist.
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Die
Aufnahme 40 weist einen Zapfen 46 auf, der in
eine entsprechende negative Gegenkontur 48 des Grundkörpers 32 eingreift.
Eine Realisierung eines derartigen Formschlusses kann dabei auch durch
andere Geometrien realisiert werden. Ebenso ist eine von der in
den 2 und 3 dargestellten Anzahl von drei
Positionen der Aufnahme 40 abweichende Anzahl von Positionen
möglich.
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Bei
dem Rahmenelement 30 handelt es sich um ein Gussbauteil,
durch welches vielfältige und komplizierte Geometrien sowie
weitere Aufnahmen für Lenker oder Dämpfer- und/oder
Federelemente oder eben weitere Positionen für die Aufnahme 40 ausbildbar
sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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